目 录
1 引言 1
2 总体结构设计 2
2.1 单片机概述 2
2.1.1 单片机的发展 2
2.1.2 单片机的用途 3
2.2 系统设计的功能 3
2.3 波形发生和输出频率的方法 4
2.3.1 波形发生的方法 4
2.3.2 输出频率的方法 4
3 系统硬件设计 5
3.1 硬件电路芯片的选择 5
3.1.1 CPU芯片 AT89C51 5
3.1.2 D/A转换器芯片DAC0832 8
3.1.3 显示器的选择 9
3.1.4 运算放大器HA17741 10
3.2 电路接口的设计 11
3.2.1 LED数码管显示电路 11
3.2.2 D/A转换正弦信号输出电路 12
3.2.3 时钟电路及复位电路 13
3.2.4 键盘频率和振幅输入电路 15
3.2.5 电源电路的设计 15
4 系统软件程序的设计 17
4.1 主程序功能模块 17
4.2 显示子程序模块 17
4.3 D/A转换子程序模块 18
4.4 键盘控制频率输入子程序模块 19
4.5 数据计算处理子程序模块 20
5 系统调试 22
5.1 PROTEUS与KEIL uVision2介绍 22
5.2 软硬件的调试 23
5.2.1 软件调试 23
5.2.2 硬件调试 23
6 结论 25
6.1 实验结果 25
6.2 讨论分析 25
谢辞 27
参考文献 28
附录 29
电路图 29
源程序 30
外文资料翻译 41
2.2系统设计的功能
基本设计要求：
（1）正弦波输出频率范围：1kHz～10MHz；
（2）具有频率设置功能，频率步进：100Hz；
（3）输出信号频率稳定度：优于10-4；
（4）输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥1V；
（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。
较高设计要求：
能够使得输出地信号在50欧姆的负载电阻上的电压峰峰值稳定在6V±1V.
本设计是以AT89C51作为中央处理芯片，通过DAC0832芯片来获得正弦波信号，用按键和显示器来设置和读取频率和振幅。在KEIL环境下进行汇编编程，并在Proteus 中进行仿真。此设计的主要功能：
1．使用51单片机与D/A转换芯片DAC0832实现数字式正弦波形发生器。
2．采用51单片机在一定的时间内输出一系列的离散数字样点信号，然后通过D/A转换器转换成平滑的正弦波信号。
3．使其具有良好的人机接口，并用LED显示。
本次数字式正弦信号发生器的设计分为软件部分和硬件部分，按功能来划分硬件部分又可分为：数码管频率和振幅显示电路、D/A转换正弦信号输出电路、时钟复位电路、键盘频率和振幅输入电路；软件部分可分为：显示子程序、D/A转换子程序以及数据计算处理子程序、键盘频率输入子程序。
4 系统软件程序的设计
软件设计是本次设计的一个重要组成部分。在单片机应用系统中，最常用的程序设计方法是模块程序设计。本次设计的软件部分可分为：主程序模块、键盘控制频率输入子程序模块、显示子程序模块、D/A转换子程序模块以及数据计算处理子程序模块等。
4.1 主程序功能模块
主程序主要对数字式正弦信号发生器进行初始化设置，显示初始的正弦波频率及输出初始的正弦波电压信号，开放中断准备响应频率的变化等。
4.2 显示子程序模块
由于硬件电路的设计，显示是以动态显示的方法，硬件连接比较简单，主要是软件编程控制LED显示。
输出显示的程序如下
DISP: CLR P2.2MOV P1,LED_BIT_4LCALL DELAYSETB P2.2CLR P2.1MOV P1,LED_BIT_3LCALL DELAYSETB P2.1CLR P2.0MOV P1,LED_BIT_1LCALL DELAYSETB P2.0RET
4.3 D/A转换子程序模块
D/A转换是本次设计的重点之一，它由两片DAC0832控制，第一片的输出做第二片的基准电压，但它不同于硬件电路的烦琐，它的软件程序是十分简单的，只要几条输出指令，就可以进行D/A转换控制。
第一片D/A的转换程序如下：
MOV A,F_VAL_4 ；装填幅值MOV B,#33H ；转化为在D/A中对应的数据MUL ABCLR P2.4 ；选通D/A输入寄存器MOV P0,A ；输出数据SETB P2.4 ；锁存数据
第二片的D/A转换的程序如下：
MOV DPTR,#CTAB ；指向数据缓冲区MOV A,SIN_NT ；查表相对偏移量MOVC A,@A+DPTR ；转换数据送入ACLR P2.5 ；选通D/A输入寄存器MOV P0,A ；输出数据SETB P2.5 ；锁存数据CLR P2.6 ；选通D/A寄存器INC SIN_NT ；修正查表指针
